專利名稱：旋轉檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及旋轉檢測裝置。
技術背景旋轉檢測裝置檢測例如裝在車輛上的發(fā)動機的旋轉和通用機械中轉 子的旋轉。更具體地，旋轉檢測裝置利用磁阻元件阻值的變化能檢測轉 子的旋轉模式。傳統(tǒng)上，作為上述能利用磁阻元件阻值的變化檢測旋轉的旋轉檢測裝 置例如日本特許公開專利申請H07 —333236中披露的旋轉檢測裝置是公 知的。這種旋轉檢測裝置包括磁阻元件和偏磁磁體。磁阻元件和偏磁磁體裝 在一個外殼構件中。在這種旋轉檢測裝置中，偏磁磁體的末端部分靠在 外殼構件內部底平面上，并且，含有磁傳感器芯片的模制件末端部分靠 在此內部底平面上形成的突出部分上，從而確定這個"M—M距離"。此"M 一M距離"對應于磁阻元件與偏磁磁體之間的距離。換言之，在這種旋轉 角度檢測裝置中，優(yōu)化了上述磁矢量偏轉角度，其中包含轉子與外殼構 件內部底平面上形成的突出部分的突出長度的關系，即，優(yōu)化與旋轉角 度檢測裝置有關的檢測靈敏度。另一方面，雖然與旋轉檢測裝置的檢測靈敏度對應的磁矢量的偏轉角 度，可以根據上述M — M距離調節(jié)，但為了調節(jié)此旋轉檢測裝置的檢測靈 敏度，必須調節(jié)外殼構件上形成的突出部分的突出長度。結果，在考慮不可避免原因必須改變上述M—M距離以及此距離變化對于旋轉檢測模式是由，例如，轉子形狀造成的情況下，考慮到不可避免原因也必須改變 外殼構件本身。g卩，例如，與這些變化的外殼構件有關的零件數量增大， 并且不可避免地增大用于成形這些變化的外殼構件所需的金屬模具的總數。在實際情況下，僅通過改變上述M—M距離調節(jié)磁矢量偏轉角度的這 種調節(jié)本身可以引起一些問題。即，與旋轉檢測裝置有關的設計自由度 低，調節(jié)磁矢量偏轉角度的范圍在實際環(huán)境中受到限制。發(fā)明內容考慮到上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有高檢測靈敏度和 高設計自由度的旋轉傳感器。檢測磁矢量旋轉的旋轉檢測裝置包括具有磁阻裝置的傳感器芯片；以及對磁阻裝置施加偏磁磁場的偏磁磁體。偏磁磁體和傳感器芯片是集 成的。磁阻裝置能根據磁阻裝置的阻值變化檢測傳感器芯片附近的磁矢 量變化，從而旋轉檢測裝置檢測磁矢量的旋轉。磁矢量的變化是由偏磁 磁場和磁轉子旋轉產生的。偏磁磁體布置在傳感器芯片周圍，從而可以
控制磁矢量偏轉角度。上述裝置能控制磁矢量偏轉角度，從而提高旋轉的檢測靈敏度。并且， 通過偏磁磁體的形狀可以控制磁矢量偏轉角度，從而設計自由度變大。優(yōu)選地，偏磁磁體包括有槽的中空部分，槽具有預定形狀，以提供磁 矢量偏轉角度的控制。更優(yōu)選地，偏磁磁體的中空部分容納傳感器芯片， 并且是具有一對寬側邊的矩形。中空部分的寬側邊朝向傳感器芯片，并 平行于傳感器芯片的表面，磁阻裝置布置在該表面上，中空部分的槽沿 偏磁磁體縱向延伸。并且，檢測磁轉子旋轉的旋轉檢測裝置包括具有磁阻裝置的傳感器 芯片；以及對磁阻裝置施加偏磁磁場的偏磁磁體。偏磁磁體和傳感器芯 片是集成的，集成的方式是偏磁磁體布置在傳感器芯片周圍。磁阻裝置 能根據磁阻裝置的阻值變化檢測傳感器芯片附近的磁矢量變化。磁矢量 變化是由偏磁磁場和磁轉子旋轉產生的。偏磁磁體包括具有槽的中空部 分。傳感器芯片裝在偏磁磁體的中空部分內。槽布置在中空部分內壁上。上述裝置能控制磁矢量偏轉角度，從而提高旋轉的檢測靈敏度。并且， 磁矢量偏轉角度可以由偏磁磁體的形狀控制，從而設計自由度變大。而且，檢測磁矢量旋轉的旋轉檢測裝置包括具有磁阻裝置的傳感器 芯片；以及對磁阻裝置施加偏磁磁場的偏磁磁體。偏磁磁體和傳感器芯 片是集成的，集成的方式是偏磁磁體布置在傳感器芯片周圍。磁阻裝置 能根據磁阻裝置的阻值變化檢測傳感器芯片附近的磁矢量變化。磁矢量 變化是由偏磁磁場和磁轉子旋轉產生的。偏磁磁體包括中空部分，傳感 器芯片裝在偏磁磁體的中空部分內。中空部分包括朝向磁阻裝置的內壁。
偏磁磁體在朝向磁阻裝置的內壁附近具有低的磁場強度，低磁場強度比 偏磁磁體其它位置的磁場強度低。上述裝置能控制磁矢量偏轉角度，從而提高旋轉的檢測靈敏度。并且， 由偏磁磁體的形狀可以控制磁矢量偏轉角度，從而設計自由度增大。而且，檢測磁矢量旋轉的旋轉檢測裝置包括具有磁阻裝置的傳感器 芯片；以及對磁阻裝置施加偏磁磁場的偏磁磁體。偏磁磁體和傳感器芯 片是集成的，集成的方式是偏磁磁體布置在傳感器芯片周圍。磁阻裝置 能根據磁阻裝置的阻值變化檢測傳感器芯片附近的磁矢量變化。磁矢量 變化是由偏磁磁場和磁轉子旋轉產生的。偏磁磁體包括中空部分，傳感 器芯片裝在偏磁磁體的中空部分內。中空部分包括朝向磁阻裝置的內壁。 偏磁磁體在不朝向磁阻裝置的內壁附近具有高的磁場強度，高磁場強度 部分的高磁場強度大于偏磁磁體其它位置的磁場強度。上述裝置能控制磁矢量偏轉角度，從而提高旋轉的檢測靈敏度。并且， 由偏磁磁體的形狀可以控制磁矢量偏轉角度，從而設計自由度增大。


結合附圖，從下面的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和 優(yōu)點將變得更加清楚。在附圖中圖1是根據本發(fā)明第一實施例的旋轉檢測裝置的剖視圖；圖2是根據本發(fā)明第一實施例裝置的偏磁磁體的俯視圖；圖3是沿圖2中線III一III截取的偏磁磁體的示意性剖視圖；圖4A和4C是根據第一實施例的第一模擬的偏磁磁體的俯視圖和側視
圖，圖4B是第一模擬的偏磁磁體的三角形槽的示意圖； 圖5是解釋根據第一實施例的第一模擬的示意圖；圖6A是顯示根據第一實施例的無槽偏磁磁體的磁通的透視圖，圖6B是顯示有槽偏磁磁體的磁通的透視圖；圖7A到7C是解釋根據第一實施例的第一模擬的結果表； 圖8是根據第一實施例由第一模擬得到的M—M距離與磁矢量偏轉角 度之間的關系曲線；圖9A到9E是根據第一實施例的第二模擬的偏磁磁體三角形槽的俯視圖；圖IO是解釋根據第一實施例的第二模擬的結果圖；圖11是根據第一實施例的第三模擬的偏磁磁體的透視圖；圖12是解釋根據第一實施例的第三模擬的結果表；圖13是根據第一實施例第一修改的偏磁磁體的透視圖； 圖14是根據第一實施例第二修改的偏磁磁體的透視圖；圖15是解釋根據第一實施例的、圖13和14所示偏磁磁體模擬結果表；圖16是根據第一實施例第三修改的偏磁磁體的俯視圖；圖17是解釋利用根據第一實施例對比例的旋轉檢測裝置進行旋轉檢 測的示意圖；圖18是根據第一實施例對比例的旋轉檢測裝置的剖視圖； 圖19是根據第二實施例的旋轉檢測裝置中偏磁磁體和傳感器芯片的 透視圖20是根據第二實施例對比例的偏磁磁體磁通的透視圖； 圖21是根據第二實施例對比例的偏磁磁體磁通的俯視圖； 圖22是根據第二實施例的偏磁磁體磁通的透視圖； 圖23是根據第二實施例的偏磁磁體磁通的俯視圖；圖24是第二實施例以及第二實施例對比例得到的氣隙與磁矢量偏轉 角度之間的關系曲線；圖25是根據第二實施例的偏磁磁體制造設備的俯視圖；圖26是沿圖25中線XXVI—XXVI截取的設備的剖視圖；圖27是解釋根據第二實施例在控制取向之前磁粉取向的剖視圖； 圖28是解釋根據第二實施例在控制取向之后磁粉取向的剖視圖； 圖29是根據本發(fā)明第三實施例的偏磁磁體的磁通的透視圖； 圖30是根據第三實施例的偏磁磁體制造設備的俯視圖； 圖31是解釋根據第三實施例在控制取向之后磁粉取向的剖視圖； 圖32是根據第三實施例修改的偏磁磁體的磁通的透視圖；以及圖33是根據第三實施例修改的偏磁磁體的磁通的俯視圖。
具體實施方式
(第一實施例)本發(fā)明者已經預先研究了一種旋轉檢測裝置，作為本發(fā)明第一實施例的對比例。這種裝置是利用磁阻元件阻值的變化檢測旋轉。圖17表示這種諸如發(fā)動機曲柄角度傳感器的旋轉檢測裝置的平面結構。如圖17所示，在這種旋轉檢測裝置中，傳感器芯片11的布置方式是， 此傳感器芯片11與對應于被檢測目標的轉子"RT"相對地設置。傳感器芯片11裝有由兩片磁阻元件MRE1和MRE2組成的磁阻元件對1，以及由 兩片磁阻元件MRE3和MRE4組成的另一磁阻元件對2。然后，傳感器芯片 11已經與此傳感器芯片11的處理電路一起制成集成電路的形式，并利用 模制件12將集成的傳感器芯片模制成一個集成主體。具體地，此旋轉檢 測裝置具有以下結構。即，傳感器芯片11裝在模制件12內部的引線框 架(未圖示) 一端，并且各種端子，例如電源端子Tl、輸出端子T2和 GND (接地)端子T3，從引線框架的另一端引出。此外，按偏磁磁體13 環(huán)繞模制件12的方式，將偏磁磁體13布置在傳感器芯片11附近。偏磁 磁體13對上述兩個磁阻元件對1和2施加偏磁磁場。接著，此偏磁磁體 13制成中空圓柱形，沿此偏磁磁體13的縱向具有中空部分14。在模制 件12裝在此中空部分14中的同時，使用粘結劑或類似物將偏磁磁體13 固定在預定位置。在由上述結構構成的旋轉檢測裝置中，當轉子RT旋轉時，與上述偏 磁磁場一起產生的磁矢量變化可以作為各個磁阻元件MRE1到MRE4的阻 值變化被檢測，接著，響應檢測的阻值變化從傳感器芯片11輸出電信號。 即，在此旋轉檢測裝置中，構成一個半橋電路的磁阻元件對1的磁阻元 件服E1和MRE2之間的中心點的電位變化、以及同樣構成一個半橋電路 的磁阻元件對2的磁阻元件MRE3和MRE4之間的中心點的電位變化被施 加到上述處理電路。在處理電路中，根據電位變化執(zhí)行各種處理操作， 例如微分放大操作和二進制處理操作。此后，從輸出端子T2導出處理的 電信號。
而且，在實際條件下使用這種旋轉檢測裝置檢測轉子的旋轉模式時， 已經模制有傳感器芯片11和類似物的模制件12以及偏磁磁體13裝在適 合的外殼構件中。另外，在整個旋轉檢測裝置裝入一個可以保護各個端子Tl到T3以及此外殼構件的樹脂外殼中時，得到的樹脂外殼裝在發(fā)動 機上以及類似位置。圖18表示裝在發(fā)動機和類似位置的、具有上述結構 的旋轉檢測裝置的一個例子。如圖18所示，在這種旋轉檢測裝置中，模制件12和偏磁磁體13裝 在具有具有的底部圓柱形的外殼構件30中，這些構件12、 13、 30與樹 脂外殼40模制為一個整體。此成形的樹脂外殼40裝在發(fā)動機上或類似 位置。此樹脂外殼40也可以起到連接接頭的功能，通過接線方式將樹脂 外殼40自身連接到電子控制裝置。并且，上述各個端子T1到T3已經電 氣連接到端子傳導件50a到50c，它們也具有起到上述接頭功能的端子。 這些端子傳導件50a到50c按一體方式設置在樹脂外殼40中。接著，在 這種旋轉檢測裝置中，偏磁磁體13的末端部分靠在外殼構件30的內部 底平面上，并且，具有傳感器芯片11的模制件12的末端部分靠在此內 部底平面上形成的突出部分31上，從而確定了這種"M(即服E) —M(即 磁體)距離"，這種"M—M距離"對應于磁阻元件對1和2與偏磁磁體 13之間的距離。換言之，在這種旋轉角度檢測裝置中，優(yōu)化了上述磁矢 量的偏轉角度，其中也含有通過外殼構件30的內部底平面上形成的突起 部分31的突出長度與轉子RT的關系，S卩，優(yōu)化了與旋轉角度檢測裝置 有關的檢測靈敏度。另一方面，雖然與旋轉檢測裝置的檢測靈敏度對應的磁矢量偏轉角度 可以根據上述M —M距離調節(jié)，但如上所述，為了調節(jié)此旋轉檢測裝置的檢測靈敏度，必須改變外殼構件30上形成的突出部分31的突出長度。 結果，在考慮不可避免原因必須改變上述M—M距離以及此距離變化對于 旋轉檢測模式是由例如轉子RT形狀造成的情況下，考慮到不可避免原因 也必須改變外殼構件30本身。S卩，例如，與這些變化的外殼構件30有 關的零件數量增多，并且不可避免地增大用于摸制這些變化的外殼構件 30所需的金屬模具的總數。在實際情況下，僅通過改變上述M—M距離調 節(jié)磁矢量偏轉角度的這種調節(jié)本身可以引起一些問題。g卩，與旋轉檢測 裝置有關的設計自由度低，調節(jié)磁矢量偏轉角度的范圍在實際環(huán)境中受 到限制。作為本發(fā)明的發(fā)明者得到的實驗結果，可以確認以下事實g卩，上述磁矢量的偏轉角度與裝有傳感器芯片的偏磁磁體中空部分的截面形狀對 應地隨轉子旋轉的變化。并且，根據中空部分的截面形狀，磁矢量的偏 轉角度，即這種旋轉檢測裝置的檢測靈敏度大大提高。結果，根據旋轉 檢測裝置的上述結構，當磁阻元件與偏磁磁體中的相對位置關系(例如，上述的M—M距離)不總是變化時，對磁阻元件產生影響的磁矢量偏轉角 度可以通過中空部分的截面形狀調節(jié)。不僅可以上述方式放大磁矢量的 偏轉角度，而且可以容易地實現旋轉檢測裝置的檢測靈敏度提高。并且， 通過設計中空部分的截面形狀，可以基本調節(jié)磁矢量的偏轉角度，從而 可以大大提高這種旋轉檢測裝置的設計自由度。此外，在這種情況下，作為偏磁磁體中空部分的截面形狀，例如，根 據一個創(chuàng)新的觀點，在上述偏磁磁體的中空部分內部側壁上形成槽將是 有利的一種形狀。這種形狀也由本發(fā)明的發(fā)明者通過實驗確認了。此外，作為這種槽，例如，根據一個創(chuàng)新的觀點，在偏磁磁體的中空 部分已經形成對應于傳感器芯片截面形狀的大體矩形形狀時，在如下的 成形方式下形成槽將是有效的這種槽相對于中空部分的每個長邊緣側 的內部側壁沿偏磁磁體縱向延長，與中空部分傳感器芯片中的磁阻元件 的布置平面平行和相對地設置。并且，在這種情況下，根據一個創(chuàng)新的 觀點，由于這種槽在中空部分各個長邊緣側面的內部側壁的中心部分形 成，在可以保持磁矢量偏轉角度的對稱特征的同時，容易調節(jié)磁矢量的 偏轉角度，即，容易被放大。應該理解的是，例如，根據一個創(chuàng)新的觀點，對于上述槽的形狀，可 以使用如下的形狀(A) 使用槽，槽的截面形狀是三角形，槽底部是頂點。另外，根據一個創(chuàng)新的觀點，對于上述槽的形狀，可以使用如下的形狀(B) 使用槽，槽的截面形狀是半圓形，槽的底部是圓弧。由于使用 的是三角形或半圓形截面形狀的槽，當使用金屬模具摸制偏磁磁體時， 磁性材料在這種金屬模具內的流動性幾乎不被槽阻礙。結果，與具有其 它不同形狀的槽的情況相比，可以將具有較好均勻性的磁性材料模制為 偏磁磁體。而且，由于使用這些槽的形狀，因此可以容易和穩(wěn)定地實現 磁矢量偏轉角度的上述調節(jié)操作，這也可以由本發(fā)明的發(fā)明者通過實驗 確認。參看圖1到圖12，下面將描述實施根據本發(fā)明旋轉檢測裝置的第一 實施例方式。圖1表示根據第一實施例方式的旋轉檢測裝置的整個結構。如圖1 所示，這種旋轉檢測裝置是按類似于例如圖17所示方式設置的。g卩，包 括兩對磁阻元件對1和2按相似的方式布置在其中的傳感器芯片11的模制件12、和對兩對磁阻元件對1和2施加偏磁磁場的偏磁磁體13裝在具 有底部的圓柱形外殼構件30中。此外殼構件30具有突出部分31。而且， 這種外殼構件30已經裝配在樹脂外殼40中成為一個整體。樹脂外殼40 已經按如下方式模制，這種方式是樹脂外殼40也可以起到連接接頭的功 能，用于通過接線方式將樹脂外殼40本身連接到電子控制裝置和類似物。 另一方面，上述各個端子T1到T3已經電氣連接端子引導件50a到50c， 它們也具有起上述接頭功能的端子。這些端子引導件50a到50c裝在樹 脂外殼40內成為一體。但是，根據此實施例方式，上述偏磁磁體13制 造成具有如下特征，這單獨表示在圖2的正視圖中。g卩，在偏磁磁體13 中，三角形槽17形成在與傳感器芯片11中的磁阻元件對1和2的布置 平面平行和相對的每個長邊緣側的內側壁的中心部分。每個三角形槽17 從其截面上看形成三角形。在這種三角形中，槽底部是頂點。從圖1中 清楚看到，此三角形槽17沿上述偏磁磁體13的整個縱向延長。圖3是表示在沿圖2所示的線III一III截取偏磁磁體13的情況下偏 磁磁體13的截面結構的透視圖。圖中表示了形成在此偏磁磁體13中的 上述三角形槽17的內部形狀、以及中空部分14的內部形狀。下面描述本發(fā)明的發(fā)明者進行的、有關上述磁矢量偏轉角度變化的模 擬結果，因為在偏磁磁體13的中空部分14中形成了三角形槽17。
相應模擬的內容如下S卩，作為第一模擬，在形成上述三角形槽17 的偏磁磁體13中，在先前解釋的"M—M距離"變化的情況下相對磁矢量的偏轉角度進行分析操作。并且，作為第二模擬，在三角形槽17的形狀變化的情況下相對磁矢量的偏轉角度進行分析操作。并且，作為第三模擬，在三角形槽17的長度變化的情況下相對磁矢量的偏轉角度進行分析操作。下面按照第一到第三模擬詳細說明模擬條件、模擬結果等等。 [第一模擬]首先說明上述第一模擬的分析條件。如圖4A到4C所示，作為在此分 析操作中使用的偏磁磁體13，使用如下的偏磁磁體。g卩，此偏磁磁體13 的尺寸為偏磁磁體13的長度13. 5腿，橫向寬度10. 0腿，縱向寬度9. Omm。 在此偏磁磁體13中，形成這樣的中空部分14，其尺寸如下中空部分 14的橫向寬度6. 5mm，縱向寬度2.6腿。并且，作為此中空部分14中形 成的三角形槽17，使用圖4B所示的三角形槽。g口，三角形槽17的尺寸 為三角形槽17的寬度x (即底邊寬度)為2.0mm，深度z為0. 8mm。接 著，使用上述的偏磁磁體13，按照下面的條件進行分析操作g卩，作為 對計算上述磁矢量偏轉角度所需的磁矢量的打開程度進行分析的分析 點，使用分析點IVA以及另一分析點IVB兩組分析點，這對應于上述磁 阻元件對1和2的實際布置位置。而且，當這兩組分析點IVA、 IVB與作 為偏磁磁體13端面的轉子相對面13a之間的距離變化時，即M—M距離 變化時，對磁矢量偏轉角度與每個M—M距離的關系進行分析操作。另一方面，作為此第一分析操作使用的轉子RT，使用圖5所示的形 狀的轉子RT。接著，在圖5所示轉子RT旋轉過程中，當凸出部分的點 VM和凹下部分的點VC的位置與上述旋轉檢測裝置相對時，分析上述分析點IVA和IVB的磁矢量打開程度。凸出部分的點VM和凹下部分的點VC 都形成在轉子RT的外周邊部分上。接著，根據旋轉檢測裝置與點VC相 對時在分析點IVA和IVB的磁矢量打開角度與旋轉檢測裝置與點VM相對 時在分析點IVA和IVB的磁矢量另一打開角度之間的角度差，計算磁矢 量偏轉角度。還應該理解的是，如圖5所示，旋轉檢測裝置的轉子相對 面與轉子RT凸出部分之間的距離設定為0. 5mm，即氣隙AG設定為0. 5mm。圖7A到7C表示第一模擬的結果。圖7A表示由未形成上述三角形槽 17的偏磁磁體13得到的模擬結果。圖7B表示由形成上述三角形槽17的 偏磁磁體13得到的模擬結果。如圖7A和圖7B所示的這些模擬結果可以清楚看出，對于每個M—M 距離，雖然形成三角形槽17的偏磁磁體13的磁靈敏度低于未形成三角 形槽17的偏磁磁體13的磁靈敏度，但有槽17的偏磁磁體13的磁矢量 偏轉角度超過無槽的上述偏磁磁體13的磁矢量偏轉角度。而且，作為導 致磁感應強度下降的一個因素，下述原因可以考慮在內。即，對于形成 三角形槽17的偏磁磁體13，此偏磁磁體13作為磁體的體積與未形成三 角形槽17的偏磁磁體13相比，減小了三角形槽17的體積。另一方面， 作為導致磁矢量的偏轉角度放大的一個因素，下述原因可以考慮在內。 即，由于磁感應強度降低，磁矢量的可偏轉性提高。還應該理解的是， 下面的事實也可以考慮為這些因素中的一個。即，由于在偏磁磁體13中 形成三角形槽17，因此偏磁磁體13本身產生磁通(磁場)的產生方式改 變。換言之，如圖6A所示，在上述未形成三角形槽17的偏磁磁體13中，
它裝在示例在圖18所示的旋轉檢測裝置中，沿轉子RT旋轉方向的磁通 密度(圖6A中所示的實線箭頭)與沿垂直轉子RT旋轉方向的磁通密度 (圖6A所示的空白箭頭)相比變得較低。相反，在形成三角形槽17的 偏磁磁體13中，如圖6B所示，沿轉子RT旋轉方向的磁通密度(圖6B 所示的空白箭頭)與沿垂直轉子RT旋轉方向的磁通密度(圖6B所示的 實線箭頭)相比變得較高。作為高磁通密度的結果，可以預計磁矢量的 偏轉角度可以增大。而且，從圖7A和圖7B中虛線環(huán)繞區(qū)的數值之間的對比可以看出，對 于上述點VM的磁場強度，無三角形槽17、 M—M距離為1. 3mra的偏磁磁 體13的磁場強度變?yōu)橐?4.0mT;而有三角形槽17、 M—M距離為1.4mm 的偏磁磁體13的磁場強度變?yōu)橐?3.9mT，即點VM的這些磁場強度基本 彼此相等。但是，仍然在這種情況下，無三角形槽17的偏磁磁體13的 磁矢量偏轉角度等于24. 3度，而有三角形槽17的偏磁磁體13的磁矢量 偏轉角度等于28.0度，導致磁矢量偏轉角度增大，同時M—M距離造成 的負面影響可以減小。另一方面，圖7C表示相對于圖7A和圖7B得到的磁場強度已經考慮 磁阻元件對1和2的靈敏度的模擬結果。圖7C的模擬結果表示成圖8的 曲線。如圖8所示，與無三角形槽17的偏磁磁體13的磁矢量偏轉角度 相比，有三角形槽17的偏磁磁體13的磁矢量偏轉角度在所有M—M距離 上都增大。例如，在與圖7C的虛線環(huán)繞區(qū)對應的、M—M距離為1. 3mm時， 有三角形槽17的偏磁磁體13的磁矢量偏轉角度比無三角形槽17的偏磁 磁體13的磁矢量偏轉角度增大約1. 35倍。 如上所述，可以做出這種確認。g卩，由于在偏磁磁體13的中空部分 14中形成三角形槽17，因此這種槽的形成可以產生很大的優(yōu)點，以增大 磁矢量偏轉角度。[第二模擬]下面解釋第二模擬。在此第二模擬中，在中空部分14中形成的三角 形槽17的寬度X和深度Z分別變化的情況下，對上述磁矢量偏轉角度進 行分析操作。應該理解的是，此偏磁磁體13的其它形狀與上述第一模擬 的相同。圖9A到9E表示組成此第二模擬分析目標的三角形槽17的形狀。如 圖9A到犯所示，在此第二模擬中，分別分析了5個樣品S1到S5。艮口， 對于樣品S1到S3，使用如下的三角形槽17:寬度X為0.5mm、 l.Omm和 1.5mm，深度Z為0.5mm。并且，如樣品S4和S5，使用如下的三角形槽 17:深度Z為l.O腿和L5mm，寬度X為1.0誦。應該理解的是，在此第 二模擬中，分析操作是在上述氣隙AG為三種氣隙的情況下進行的，即氣 隙分別為0.5腿、1.0mm和1.5mm。還應注意到，對于轉子RT的形狀，是 使用與第一模擬相同的形狀。并且，分析操作是在上述M—M距離固定為 L3mm的情況下進行的。圖10是表示此第二模擬結果的圖形。圖10的圖形清楚地表明上述樣 品Sl到S5的磁矢量偏轉角度，另外為了進行對比，還給出了未形成三 角形槽17的偏磁磁體的磁矢量偏轉角度。從樣品Sl到S3的模擬結果清 楚看出，如圖10中的圖形表示，三角形槽17的寬度X越寬，磁矢量偏 轉角度增加越大。而且，從樣品S2、 S4和S5的模擬結果清楚看出，如
圖10中的圖形表示，三角形槽17的深度Z越深，磁矢量偏轉角度增加越大。還需注意的是，在表示這些樣品Sl到S5模擬結果的各個圖形中 所附的角度，對應于與氣隙AG同樣選擇為1. 5mm的、未形成三角形槽17 的偏磁磁體磁矢量偏轉角度相比，氣隙為1. 5mm時各個樣品Sl到S5的 磁矢量偏轉角度已經增大的數值。從這些數據還可以看出，僅對于上述 樣品S1到S5，與三角形槽17的寬度X增大(變寬)相比，如果三角形 槽17的深度Z增大(變深)，則磁矢量偏轉角度可以進一步增大。 [第三模擬]下面解釋第三模擬。在此第三模擬中，在如圖11示例的三角形槽17 的長度L變化的情況下，而不是三角形槽17沿偏磁磁體13的縱向在其 整個部分上形成的情況，對上述磁矢量偏轉角度進行分析操作。應該注 意到，在偏磁磁體13的其它形狀與先前第一模擬相同的同時，在上述氣 隙AG是三種氣隙的情況下進行分析操作，即氣隙分別是0.5mm、 1. Omm 和1.5腿。還應注意到，對于轉子RT的形狀，是使用與第一模擬相同的 形狀。并且，分析操作是在上述M—M距離固定為1. 3ram的情況下進行的。圖12表示此第三模擬的結果。從圖12中清楚看出，在氣隙AG對應 于0.5mm、 l.Oiran和1.5mm的任何情況下，由于長度L的三角形槽17形 成在偏磁磁體13中，因此與未形成三角形槽17的這種偏磁磁體(即， 樣品U1)相比，磁矢量偏轉角度增大(見樣品U2到U5)。但是，對于三 角形槽17的長度L大于某個長度的偏磁磁體，具體地說，長度L大于樣 品U3的6. 7ram，不能從該偏磁磁體的磁矢量偏轉角度看出大的變化。從 上述條件可以揭示如下事實即，為了在中空部分14形成三角形槽17，
從而增大磁矢量偏轉角度，如果在此中空部分14中形成這種具有與偏磁磁體13的轉子相對面13a分離開的某個長度的三角形槽17，則可以得到 足夠大的磁矢量偏轉角度。而且，在此第三模擬中，僅僅在中空部分14的長邊緣側的任一個內 側壁上形成三角形槽17的情況下進行分析操作。換言之，如圖12中樣 品U6所示，在當僅僅在中空部分14的長邊緣側的任一個內側壁上形成 一個三角形槽17的情況下，磁矢量偏轉角度的擴大程度低于在中空部分 14的多個長邊緣側面的內部側壁上形成三角形槽17的情況。但是，與未 形成三角形槽17的傳統(tǒng)偏磁磁體13 (樣品Ul)相比，首先提出的偏磁 磁體13的磁矢量偏轉角度增大。從上述模擬結果清楚看出，為了在中空 部分14形成三角形槽17，從而增大磁矢量的偏轉角度，甚至僅僅在中空 部分14的這些內側壁的一個上形成一個三角形槽17的結構也是有優(yōu)勢 的。下面對第一到第三模擬中得到的結果總結如下-(a) 由于在偏磁磁體13的中空部分14中形成三角形槽17，因此增大 磁矢量偏轉角度。(b) 三角形槽17的寬度X越寬，磁矢量偏轉角度增加越大。(c) 三角形槽17的深度Z越深，磁矢量偏轉角度增加越大。(d) 對于三角形槽17的深度Z和寬度X，如果深度Z變深，則磁矢量偏轉角度可以進一步增大，這將是有利的。(e) 如果三角形槽17具有與偏磁磁體13的轉子相對面13a分離開的 某個長度，則可以得到足夠大的磁矢量偏轉角度。因此，三角形槽17不 總是形成在偏磁磁體13的整個長度上。(f)甚至當三角形槽17僅形成在中空部分14的一個內側壁上，可以 增大磁矢量偏轉角度。結果，根據上述實施例模式，其中使用至少上述結構(a)到(d)，可以達到下述效果(1) 當磁阻元件對l、磁阻元件對2和偏磁磁體13之間的相對位置 關系(例如，上述的M—M距離)不總是變化時，受磁阻元件對1和2影 響的磁矢量偏轉角度可以通過中空部分14中形成的三角形槽17調節(jié)。' 不但可以在上述方式下增大磁矢量偏轉角度，而且可以容易實現旋轉檢 測裝置的檢測靈敏度提高。此外，通過設置中空部分14的三角形槽17 可以基本調節(jié)磁矢量偏轉角度，從而可以大大提高此旋轉檢測裝置的設計自由度。(2) 由于三角形槽17形成在中空部分14的長邊緣側的內側壁的中 心部分，在可以保持磁矢量偏轉角度的對稱特征的同時，可以容易調節(jié) 磁矢量偏轉角度，即容易增大磁矢量偏轉角度。(3) 由于使用截面形狀變?yōu)槿切蔚娜切尾?7作為中空部分14 中形成的槽，當使用金屬模具模制偏磁磁體13時，此金屬模具內磁性材 料的流動性幾乎不被三角形槽17防礙。因此，與使用其它不同形狀的槽 的情況相比，可以將均勻性更好的磁性材料模制為偏磁磁體。還應該理解的是，上述實施例方式的旋轉檢測裝置可以修改如下 艮口，在上述實施例方式下，三角形槽17沿縱向形成在偏磁磁體13 的整個部分上。另外，當考慮模擬結果的總結項(e)的內容時，三角形槽17可以按如下方式形成三角形槽17具有與偏磁磁體13的轉子相對面13a間隔開的某個長度(在上述例子中是6.7mm)。同樣地，當考慮模擬結果的總結項(f)的內容時，三角形槽17可以按 另一種方式形成三角形槽17僅僅形成在構成偏磁磁體13的中空部分 14一個內側壁上。在上述實施例方式下，在中空部分14形成三角形槽17的偏磁磁體 13已經舉例說明了。另外，不使用上述三角形槽17，例如，如對應于前 面圖3的圖13所示，可以使用另外的偏磁磁體13，其中形成半圓形槽 18，此半圓形槽18的槽底部形成圓弧形。而且，與上述修改類似，如同 對應于前面圖3的圖14所示，也可以使用形成矩形槽20的偏磁磁體13， 此矩形槽20的槽底部形成矩形。下面參看圖15解釋使用半圓形槽18的 偏磁磁體13或者使用矩形槽20的偏磁磁體13的磁矢量偏轉角度的分析 結果。如圖15的分析結果所示，與未形成三角形槽17的偏磁磁體(圖 12中樣品U1)的磁矢量偏轉角度相比，形成半圓形槽18的偏磁磁體13 (樣品V1)的磁矢量偏轉角度也增大。并且，增大的偏轉角度的度數大 于形成三角形槽17的偏磁磁體(樣品V4)，三角形槽17具有相同寬度X、 相同深度Z和長度L。結果，由于形成了半圓形槽18，磁矢量偏轉角度 可以增大相同度數，或者度數高于上述三角形槽17。另外，檢測靈敏度 可以進一步提高。并且，在偏磁磁體13使用半圓形槽18的情況下，與 在偏磁磁體13中使用上述三角形槽17的情況類似，當此偏磁磁體13被 模制時使用的磁性材料的流動性幾乎不受妨礙，這是有優(yōu)勢的。另一方 面，與未形成三角形槽17的偏磁磁體(圖12中樣品Ul)的磁矢量偏轉角度相比，也增大形成矩形槽20的偏磁磁體(樣品V2和V3)的磁矢量 偏轉角度。接著，在此情況下，更具體地，此矩形槽20的深度Z與其它 槽的深度相等，或者比其它槽的深度深，因此從圖15的分析結果可以揭 示以下事實。即，磁矢量偏轉角度的增大度數可以比形成三角形槽17或 半圓形槽18的偏磁磁體的磁矢量偏轉角度增大度數大。結果，對于槽的 形狀，不但可以適當使用上述三角形槽17，而且可以適當使用半圓形槽 18和矩形槽20。本發(fā)明的發(fā)明者可以確認，第一到第三模擬結果的上述 總結項(a)至l」(f)的內容可以同樣應用于半圓形槽18和矩形槽20。在上述實施例方式下，已經舉例說明了這樣的偏磁磁體13，即在偏 磁磁體長邊緣側的中空部分14的每個內側壁上形成一個三角形槽17。例 如，如圖16所示，這樣的偏磁磁體13也可以應用，其中在長邊緣側的 每個內側壁上形成多個三角形槽23 (例如，三個三角形槽22)。并且在 這種另外的情況下，本發(fā)明的發(fā)明者可以確認可以達到與上述實施例 方式相似的操作效果。而且，在上述實施例方式下，在長邊緣側的中空部分14的內側壁中 心部分形成三角形槽17。但是，形成此三角形槽17的位置可以另外選擇 成任何位置，只要這些位置位于中空部分14內。在這種另外的情況下， 雖然不能保持磁矢量偏轉角度的對稱特征，但可以容易地調節(jié)磁矢量的 偏轉角度，即可以容易地按照與上述實施例方式相似的方式增大。 (第二實施例)在說明根據本發(fā)明的旋轉檢測裝置的第二實施例方式之前，參考圖 19到圖21解釋本發(fā)明的基本思想。應該理解的是，為了便于理解，將使
用偏磁磁體的傳統(tǒng)旋轉檢測裝置作為一個例子，并且一部分偏磁磁體表 示成放大狀態(tài)。在此偏磁磁體中，在偏磁磁體的所有周邊部分基本均勻 地設定磁場強度。為了簡便，在上面的圖17或圖18所示的相同參考數字將用于表示圖19到圖21中的相同、或相似結構元件。圖19以放大方式表示傳感器芯片11和偏磁磁體13的透視圖結構， 這構成旋轉檢測裝置。如圖19所示，偏磁磁體13形成中空圓柱形，并 具有中空部分14，同時中空部分14沿垂直此偏磁磁體13縱向的方向截 面形狀是矩形形狀。具有磁阻元件MRE1到MRE4的傳感器芯片11已經放 入中空部分14以及模制件12，從而可以從偏磁磁體13相對于存儲傳感 器芯片11的磁阻元件MRE1到MRE4施加偏磁磁場。還需注意的是，在此 偏磁磁體13中，與上述轉子相對的端面13a已經磁化成N極，而與端面 13a相對的另一個端面磁化為S極。在使用偏磁磁體13的放大透視圖的同時，偏磁磁體13產生的磁場狀 況表示在圖20。為了方便，還需注意的是，在圖20中，中空部分14的 長邊緣側的磁場由8條實線表示的箭頭代表，而中空部分14的短邊緣側 的磁場由2條實線表示的箭頭代表。在下面的描述中，磁場強度的高/低 將根據實線的寬度表示。但是，如上所述，由于圖20所示偏磁磁體13 的磁場強度在其所有周邊部分大體彼此相等，因此上述磁場可以表示為 具有相同寬度的所有實線。如圖20所示，在偏磁磁體13的單一主體中， 由此單一的偏磁磁體13產生的磁場轉換成環(huán)形，其方式是磁場從N極指 向S極。但是，當上述轉子的齒部分與偏磁磁體13的端面13a相對經過 時，在形成磁場的條件下可以在此齒部分生成磁矢量。接著，產生的磁 矢量的角度包含的變化可以作為阻值變化由磁阻元件MRE1到MRE4檢測。 另一方面，在上述旋轉檢測裝置中，當上述轉子旋轉時產生的磁矢量 角度變化可以作為上述磁阻元件MRE1到MRE4的阻值變化被檢測。在圖 20所示的偏磁磁體13的情況下，由此偏磁磁體13產生的所有磁場可以 用于產生上述磁矢量。結果，特別是，產生的磁矢量的偏轉角度也可以 由中空部分14的長邊緣側產生的磁場限制。參看圖21，將詳細說明磁矢 量偏轉角度的上述限制。圖21示意性表示偏磁磁體13產生的磁場狀態(tài)，這是從與上述轉子相 對的端面13a —側看到的、偏磁磁體13的俯視圖。如圖21所示，從中 空部分14的短邊緣側的XXIA1部分和XXIA2部分產生的磁場容易受到轉 子旋轉影響，如果注意力僅僅注意到從這些部分XXIA1和XXIA2產生的 磁場，則磁矢量可以容易地偏轉，這是由這些產生的磁場以及轉子旋轉 產生的。換言之，其偏轉角度很大程度上由其自身偏轉角度保持。相反， 從中空部分14長邊緣側的XXIB1部分以及XXIB2部分產生的磁場，與轉 子的旋轉方向垂直相交。結果，從這些部分XXIB1和XXIB2產生的磁場 結合轉子旋轉形成的磁矢量分量可以產生如下效果部分XXIA1和XXIA2 產生的磁場結合轉子旋轉形成的上述磁矢量的容易偏轉可能受阻。換言 之，如果磁場的磁場強度可以降低，這是由中空部分14的長邊緣側的 XXIB1和XXIB2部分產生，則可以預期上述磁矢量偏轉角度增大。圖22到圖24表示根據本發(fā)明第二實施例方式的旋轉檢測裝置，此旋 轉檢測裝置已經根據上述基本思想進行了設計。參看圖22到圖24，下面 將詳細描述根據第二實施例方式的旋轉檢測裝置的設計。應該注意到，
由于此旋轉檢測裝置的結構與傳統(tǒng)旋轉檢測裝置的上述結構基本相同， 因此在傳統(tǒng)旋轉檢測裝置中所示的相同參考數字將用于表示具有相同或 相似功能的結構零件，因此省略其詳細描述。圖22示意性表示根據第一實施例的旋轉檢測裝置中使用的偏磁磁體13產生的磁場狀況，此圖對應于圖20。如圖22所示，偏磁磁體13形成 中空圓柱形，并具有中空部分14。偏磁磁體13的這個中空圓柱形與傳統(tǒng) 偏磁磁體的形狀不是完全不同。中空部分14的截面形狀沿著垂直于偏磁 磁體13縱向的方向基本是矩形。而且，構成偏磁磁體13的材料是與傳 統(tǒng)偏磁磁體相同的材料。但是，此偏磁磁體13具有與磁場強度基本均勻 設定的傳統(tǒng)偏磁磁體不同的以下不同點。g口，在此偏磁磁體13中，與裝 在中空部分14的傳感器芯片11 (見圖19)的磁阻元件MRE1到MRE4的前/ 后布置面相對設置的偏磁磁體部分的磁場強度，從偏磁磁體13的端面13a 到其相對平面選擇性地設定在低的磁場強度。此端面13a與轉子相對。 結果，在偏磁磁體13產生的磁場中，與磁阻元件服E1到MRE4的前/后 布置面相對設置的偏磁磁體部分產生的磁場用窄的實線箭頭表示，與此 偏磁磁體13的其它部分產生的磁場對比。圖23示意性表示偏磁磁體13產生的磁場狀態(tài)，這使用了偏磁磁體 13的俯視圖，是從與上述轉子相對的端面13a—側看到的，對應于圖21 的圖。如圖23所示，如果注意到偏磁磁體13內在中空部分14短邊一側 的XXIA1部分和另一部分XXIA2產生的磁場，與上述偏磁磁體13類似(見 圖21)，則可以容易地偏轉磁矢量，這是由這些產生的磁場并結合轉子旋 轉產生的，因此其偏轉角度大大固定。相反，在偏磁磁體13內，與磁阻 元件服E1到MRE4的前/后布置面相對設置的偏磁磁體部分產生的這些磁 場的磁場強度，即，中空部分14長邊緣側的部分XXIB1和另一部分XXIB2 產生的磁場的磁場強度，已經選擇性設定為低磁場強度，這與上述偏磁 磁體13不同。結果，與上述偏磁磁體13產生的磁矢量相比，這些由這 些部分XXIB1和XXIB2產生的磁場以及轉子旋轉形成的磁矢量可以容易 地偏轉。因此，這些磁矢量可以被抑制，這可以阻礙部分XXIA1和XXIA2 產生的磁場以及轉子旋轉形成的上述磁矢量的容易偏轉。結果，偏磁磁 體13產生的磁場以及轉子旋轉產生的磁矢量分量大大增強。圖24表示偏磁磁體13產生的磁場以及轉子旋轉產生的磁矢量的偏轉 角度的模擬結果，其中同時考慮了磁阻元件MRE1到MRE4的靈敏度。應 該理解的是，圖24表示的氣隙代表在布置如圖18所示設計的旋轉檢測 裝置的情況下旋轉檢測裝置的轉子與轉子相對面之間的距離。從圖中可 以清楚看出，在幾乎所有氣隙下，在使用偏磁磁體13的情況下產生的磁 矢量偏轉角度可以大于使用傳統(tǒng)偏磁磁體13的情況下得到的磁矢量偏轉 角度的模擬結果。因此，由于使用了偏磁磁體13，其中與磁阻元件MRE1 到MRE4前/后布置面相對設置的部分的磁場強度選擇性設定為低磁場強 度，因此對于增大磁矢量偏轉角度非常有效。下面將參考圖25到圖28解釋上述偏磁磁體13的制造方法。 通常，當制造偏磁磁體時，形成含有磁粉的樹脂材料模制體，接著， 將樹脂材料的模制體磁化。但是，上述偏磁磁體13的特征是與磁阻元件 MRE1到MRE4的前/后布置面相對設置的部分的磁場強度選擇性設定為低 磁場強度。結果，在下面所述的模制裝置中，當上述模制體中所含的磁
粉的取向方式彼此不同時，根據這些取向方式的差異設定上述磁場強度。 接著將詳細描述執(zhí)行這些成形步驟的模制裝置。圖25是成形上述模制體的模制裝置70的俯視圖。如圖25所示，此 模制裝置70使用了模制模具72，模具具有對應于偏磁磁體13的形狀的 空腔71。還要注意到，此模制模具72是用無磁材料制造的。而且，此模 制裝置70是通過在空腔71的上部和下部設置兩組勵磁線圈73構成的。 這兩組勵磁線圈73可以覆蓋除了對應于上述磁體部分XXIB1和XXIB2的 空腔部分以外的空腔71。圖26是表示沿圖25中線XXVI-XXVI截取的模制裝置70的剖視圖。 如圖26所示，模制模具72是由上模72a和下模72b構成的，模制體74 在上模72a和下模72b之間的空腔71內成形。具有上述方式的兩組勵磁 線圈73設置在每個上模72a和下模72b內。下面說明使用按上述方式制造的模制裝置70制造上述偏磁磁體13 的方法。換言之，在使用上述模制裝置70制造偏磁磁體13的情況下，將執(zhí)行 如下步驟(a) 將含有磁粉的樹脂材料注射到模制模具72的空腔71。應該理解 的是，樹脂材料的注射是通過巻筒(spool)(未圖示)執(zhí)行的。(b) 在各個勵磁線圈73被勵磁從而相對裝在空腔71內的樹脂材料的 磁粉施加適當磁場時，在樹脂材料固化之前控制磁粉的取向。(c) 當上述樹脂材料固化為模制體之后，對此模制體的所有部分退磁。(d) 此后，利用磁化裝置(未圖示)，將與轉子相對的模制體部分磁化
成N極，而與上述部分相對的另一部分模制體磁化成S極。下面進一步詳細解釋上述制造步驟(b)。圖27利用上述模制裝置70 沿圖25中線XXVII-XXVII截取的剖視圖表示控制磁粉取向之前的磁粉取 向方式。并且，圖28對應于圖27，表示控制磁粉取向之后的磁粉取向方 式。還應注意到，在圖27和圖28中，為了便于理解磁粉的取向方式， 以放大方式顯示磁粉。如圖27所示，在勵磁線圈73勵磁之前得到的條 件下，樹脂材料中存在的磁粉MP的取向處于未匹配狀態(tài)。與此未匹配狀 態(tài)相反，當各個勵磁線圈73被勵磁，在各個勵磁線圈73周圍產生磁場 時，如圖28所示，根據這些產生的磁場控制磁粉MP的取向。換言之， 磁粉MP的取向可以按下面方式實現磁粉MP的顆粒指向各個勵磁線圈 73。結果，在由模制裝置70制造的模制體中，對應于上述磁體部分XXIB1 和XXIB2的這些部分的磁粉MP取向程度較低，從而在此模制體內的磁粉 MP取向方式存在差異。由于具有上述取向方式差異的模制體是通過上述 制造步驟(c)和(d)磁化的，從而制造出能產生上述圖22和圖23的磁場 的偏磁磁體13。接著，將上述傳感器芯片11與模制件12 —起儲存到通過上述制造步 驟(a)到(d)制造的偏磁磁體13的中空部分14(見圖19)。此后，按集成 方式將此儲存結構件與外殼構件組裝，等等。結果，可以制造出圖18所 示的旋轉檢測裝置。在上述第一實施例方式中，可以得到下面的效果(l)偏磁磁體13的形成方式為，與磁阻元件MRE1到MRE4的前/后布 置面相對設置的偏磁磁體部分(上述XXIB1和XXIB2部分)的磁場強度在 從此偏磁磁體13的端面13a到其相對面之間選擇性設定為低磁場強度。 結果，由偏磁磁體13產生的偏磁磁場以及轉子旋轉產生的磁矢量分量大 大增強。換言之，當磁阻元件MRE1到MRE4與偏磁磁體13之間的相對位 置關系(例如，上述的M-M距離)不總是變化時，可以調節(jié)對磁阻元件MRE1 到MRE4產生影響的磁矢量偏轉角度，而且也容易實現提高旋轉檢測裝置 的檢測靈敏度。(2)在偏磁磁體13可以形成為包含磁粉的樹脂材料的模制體時，與磁 阻元件MRE1到MRE4的前/后布置面相對設置的部分的磁場強度根據模制 體中磁粉取向方式的差異而選擇性設定為低磁場強度。結果，上述磁場 強度可以通過適當地利用上述模制體的結構簡單設定。并且，由于可以 直接使用傳統(tǒng)磁體材料，可以抑制制造成本的增大。(第三實施例)圖29表示根據本發(fā)明第三實施例方式的旋轉檢測裝置，其中旋轉檢 測裝置是根據上述基本觀點設計的。參看圖29，下面詳細說明根據本發(fā) 明第三實施例方式的旋轉檢測裝置。應該注意的是，由于旋轉檢測裝置 的結構與上述傳統(tǒng)旋轉檢測裝置的結構基本相同，因此傳統(tǒng)旋轉檢測裝置中的相同參考數字將用于表示具有相同或相似功能的結構件，因此省 略其詳細說明。圖29示意性地表示根據第一實施例方式的旋轉檢測裝置中使用的偏 磁磁體13產生的磁場狀態(tài)，此圖對應于圖20。如圖29所示，偏磁磁體 13成形為中空圓柱形，并具有中空部分14。此中空圓柱形偏磁磁體13 不是完全不同于傳統(tǒng)偏磁磁體的形狀。中空部分14的截面形狀沿垂直偏 磁磁體13縱向的方向基本是矩形。并且，構成偏磁磁體13的材料是與 傳統(tǒng)偏磁磁體相同的材料。但是，此偏磁磁體13具有與傳統(tǒng)偏磁磁體不同的以下不同點。S口，在偏磁磁體13中，與磁阻元件MRE1到服E4的前 /后布置面相對設置的偏磁磁體部分的磁場強度，即上述XXIB1和XXIB2 部分的磁場的磁場強度(見圖21)從與轉子相對的端面13a直到覆蓋傳感 器芯片11的磁阻元件MRE1到MRE4的位置選擇性設定為低磁場強度。結 果，與從此偏磁磁體13的其它部分產生的磁場相比，磁場強度選擇性設 定為低磁場強度的偏磁磁體部分產生的磁場由窄實線的箭頭表示。接著，如果注意到偏磁磁體13內中空部分14的短邊一側的XXIA1 部分和另一部分XXIA2(見圖21)產生的磁場，與上述解釋偏磁磁體13 (見 圖21)相似，則磁矢量可以容易地偏轉，這是由這些產生的磁場以及轉子 旋轉產生的，因此其偏轉角度大大固定。相反，在偏磁磁體13中，在覆 蓋磁阻元件MRE1到MRE4的位置上從上述端面13a的XXIB1和XXIB2部 分產生的磁場的磁場強度可以選擇性設定為低磁場強度，這是與上述偏 磁磁體13不同的。結果，與上述偏磁磁體13產生的磁矢量對比，從XXIB1 和XXIB2部分產生的磁場以及轉子的旋轉產生的磁矢量可以容易地偏轉。 因此，這種磁矢量可以抑制，這可以阻礙XXIA1和XXIA2部分產生的磁 場以及轉子旋轉形成的上述磁矢量的容易偏轉。結果，磁矢量分量可以 大大增強，這是由此偏磁磁體13產生的磁場以及轉子旋轉產生的。下面將參考圖30和圖31解釋上述偏磁磁體13的制造方法。應該理 解的是，由于偏磁磁體13是基本按照與上述第一實施例方式相同的制造 步驟制造的，因此下面主要說明不同點。 圖30表示成形上述偏磁磁體13的模制裝置70，這與圖25對應。如 圖30所示，此模制裝置70使用了模制模具72，它具有對應于偏磁磁體 13的空腔71。還要注意到，此模制模具72是使用無磁材料制造的。接 著，在構成此模制模具72的上模72a(見圖21)設置兩組勵磁線圈73，這 兩組勵磁線圈73可以覆蓋除了對應于上述XXIB1和XXIB2部分的空腔部 分以外的空腔71。相反，覆蓋空腔71的勵磁線圈94裝在構成模具72的 下模72b (見圖31)。因此，上述磁粉取向是通過操作這些勵磁線圈73 和勵磁線圈94控制的。圖31表示磁粉取向控制之后的磁粉取向方式，這對應于圖28。當各 個勵磁線圈73和94通電，在各個勵磁線圈73和94周圍產生磁場時， 如圖31所示，根據這些產生的磁場控制磁粉MP的取向。換言之，磁粉 MP的取向可以通過以下方式實現磁粉MP的顆粒指向各個勵磁線圈73 和94。結果，在由模制裝置70制成的模制體中，在覆蓋磁阻元件MRE1 到MRE4的位置上對應于上述磁體部分XXIB1和XXIB2的這些部分、從偏 磁磁體13的上述端面13a的磁粉MP取向程度較低，因此在此模制體內 存在磁粉MP的取向方式差異。接著，通過上述制造步驟(c)和(d)磁化 具有這種不同取向方式的模制體，從而制造產生上述圖29所示磁場的偏 磁磁體13。根據上述第二實施例方式，除了上述第二實施例方式的效果(1)和 (2)等價的效果以外得到以下效果-(3)偏磁磁體13的形成的方式是，與磁阻元件MRE1到MRE4的前/后 布置面相對設置的偏磁磁體部分(上述部分XXIB1和XXIB2)的磁場強度， 在覆蓋磁阻元件MRE1到MRE4的位置上從與轉子相對的偏磁磁體13端面 13a選擇性設定為低磁場強度。結果，在除了從與轉子相對的端面13a直 到覆蓋磁阻元件MRE1到MRE4的位置之間的部分以外的部分，按照與現 有技術類似的方式可以實現磁粉的取向控制，從而使用傳統(tǒng)模制模具可 以抑制制造成本的增大。還要注意的是，上述各個實施例方式可以進行其它修改后實施。 艮口，在第二實施例方式中，偏磁磁體的形成方式是，與磁阻元件MRE1 到MRE4的前/后布置面相對的偏磁磁體部分的磁場強度選擇性設定為低 磁場強度。另外，僅有與磁阻元件MRE1到MRE4布置面相對的一個部分 的磁場強度可以選擇性設定為低磁場強度。結果，如圖32所示，圖32 對應圖20，這種偏磁磁體13的實現可以是，從與磁阻元件MRE1到服E4 布置面相對的該部分產生的磁場示意性地由實線表示，其寬度比其它部 分窄。接著與上述偏磁磁體13產生的磁矢量(見圖21)相比，可以容易 偏轉磁矢量，而這些磁矢量是由從與偏磁磁體13的磁阻元件MRE1到MRE4 布置面相對的該部分產生的磁場以及轉子旋轉得到的。結果，在僅僅與 磁阻元件MRE1到MRE4的布置面相對的該部分磁場強度選擇性設定為低 磁場強度的情況下，也可以達到與第一實施例方式相似的效果。應該理 解的是，當制造此偏磁磁體13時，使用與圖25對應的圖33所示的模制 裝置70。即，此模制裝置70使用具有與偏磁磁體13對應的空腔71的模 制模具72。還要注意的是，此模制模具72是使用無磁材料制造的。而且， 此模制裝置70是通過在空腔71的上和下部分提供兩組勵磁線圈113構 成的。這兩組勵磁線圈113可以覆蓋除了與磁阻元件MRE1到MRE4的布
置面相對的部分以外的空腔71。使用此模制模具70制造偏磁磁體13的 方法是在與第一實施例方式相同的情況下進行的。并且，上述偏磁磁體在與磁阻元件MRE1到MRE4布置面相對的部分的磁場強度選擇性設定為 低磁場強度，這也可以用作第二實施例方式的修改。在上述第二實施例方式中，模制體中包含的磁粉取向是利用此勵磁線 圈73控制的。另外，可以使用永磁體。在上述可以選擇的情況下，與上 述實施例方式相似，也可以使用永磁體產生的磁場控制磁粉取向。還要 注意的是，此永磁體也可以作為與第二實施例方式相關的一個修改。在每個上述實施例方式中，與磁阻元件MRE1到MRE4前/后布置面相 對的部分的磁場強度選擇性設定為低磁場強度。另外，當設定這種磁場 強度時，例如，這些磁場設定操作可以通過退磁實施。換言之，磁場強 度基本均勻設定的偏磁磁體可以使用與傳統(tǒng)模制裝置相似的模制裝置成形。此后，利用退磁裝置(未圖示)，將與磁阻元件服E1到服E4前/后 布置面相對的部分的磁場強度選擇性設定為低磁場強度。而且，在此可 供選擇的情況下，可以實現產生如圖22和圖29所示的磁場的偏磁磁體。上述各個實施例方式說明了具有中空部分14的偏磁磁體13的情況， 其截面形狀制成矩形。另外，即使使用具有制成其它形狀的中空部分的 偏磁磁體，此偏磁磁體也可以同樣由本發(fā)明的發(fā)明觀點覆蓋。并且，對 于偏磁磁體本身，不但可以使用形成中空圓柱形的偏磁磁體，而且也可 以使用形成其它不同形狀的偏磁磁體。這些變化和修改應該認為在權利要求限定的本發(fā)明范圍內。
權利要求
1.一種檢測磁轉子(RT)旋轉的旋轉檢測裝置，所述裝置包括具有磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)的傳感器芯片(11)；以及對磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)施加偏磁磁場的偏磁磁體(13)；其中偏磁磁體(13)和傳感器芯片(11)是以使偏磁磁體(13)布置在傳感器芯片(11)周圍的方式集成的；磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)能根據磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)的阻值變化檢測傳感器芯片(11)附近的磁矢量變化，使旋轉檢測裝置檢測磁轉子(RT)的旋轉；磁矢量變化是由偏磁磁場和磁轉子(RT)旋轉產生的；偏磁磁體(13)包括中空部分(14)；傳感器芯片(11)裝在偏磁磁體(13)的中空部分(14)中；中空部分(14)包括一個內壁，該內壁朝向磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)；以及偏磁磁體(13)在朝向磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)的內壁附近具有低磁場強度部分，低磁場強度部分的低磁場強度小于偏磁磁體(13)其它位置的磁場強度。
2. 如權利要求l所述的裝置，其特征在于中空部分(14)包括另一內壁，該另一內壁朝向磁阻裝置(1， 2， MRE1 一MRE4);以及偏磁磁體(13)在朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的另一內壁附 近具有低磁場強度，所述低磁場強度小于偏磁磁體(13)上除了朝向磁 阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的內壁以外的其它位置的磁場強度。
3. 如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于 偏磁磁體(13)是由含有磁粉(MP)的樹脂材料制成； 樹脂材料中的磁粉(MP)具有預定的磁場取向，以控制偏磁磁體(13)的磁場強度。
4. 如權利要求3所述的裝置，其特征在于在朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的內壁附近的磁粉(MP)的磁 性取向比偏磁磁體(13)其它位置的磁場取向弱，從而磁性取向在朝向 磁阻裝置(1,2， MRE1—MRE4)的內壁附近提供低磁場強度。
5. 如權利要求1或2中的任一項所述的裝置，其特征在于 偏磁磁體(13)具有兩個末端， 一個末端朝向磁轉子(RT)，另一個末端與所述一個末端相反；中空部分(14)從一個末端穿到另一個末端；以及 在朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的中空部分(14)內壁附近的偏磁磁體(13)的低磁場強度從偏磁磁體(13)的一個末端延伸到另一個末端。
6. 如權利要求1或2中的任一項所述的裝置，其特征在于 偏磁磁體(13)具有朝向磁轉子(RT)的一個末端； 在朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的中空部分(14)內壁附近的偏磁磁體(13)的低磁場強度從偏磁磁體(13)的一個末端延伸到內壁 的一部分，該部分朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)。
7. —種檢測磁轉子(RT)旋轉的旋轉檢測裝置，所述裝置包括 具有磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的傳感器芯片(11);以及 對磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)施加偏磁磁場的偏磁磁體(13);其中偏磁磁體(13)和傳感器芯片(11)是以使偏磁磁體(13)布置在傳 感器芯片(11)周圍的方式集成的；磁阻裝置(1，2，服E1—MRE4)能根據磁阻裝置(1，2，服E1—MRE4) 的阻值變化檢測傳感器芯片(11)附近的磁矢量變化，使旋轉檢測裝置 檢測磁轉子(RT)的旋轉；磁矢量變化是由偏磁磁場和磁轉子(RT)旋轉產生的；偏磁磁體(13)包括中空部分(14);傳感器芯片(11)裝在偏磁磁體(13)的中空部分(14)中；中空部分(14)包括一個內壁，該內壁朝向磁阻裝置(1，2， MRE1 — MRE4);以及偏磁磁體(13)在不朝向磁阻裝置(1，2， MRE1—MRE4)的內壁附近 具有高磁場強度部分，高磁場強度部分的高磁場強度大于偏磁磁體(13) 其它位置的磁場強度。
全文摘要
一種檢測磁轉子(RT)旋轉的旋轉檢測裝置，包括具有磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)的傳感器芯片(11)；以及偏磁磁體(13)。磁阻裝置(1，2，MRE1-MRE4)能檢測傳感器芯片(11)附近的磁矢量變化，從而旋轉檢測裝置檢測磁轉子(RT)的旋轉。磁矢量的變化是由偏磁磁場和磁轉子(RT)旋轉產生的。偏磁磁體(13)布置在傳感器芯片(11)周圍，從而可以控制磁矢量偏轉角度。
文檔編號G01D5/12GK101113913SQ20071014970
公開日2008年1月30日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權日2004年7月1日
發(fā)明者石王誠一郎, 角谷和好 申請人:株式會社電裝